CN202274357U - Led灯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种LED灯，其包括LED光源(51)和光学系统，所述光学系统包括第一准直元件(52)和第二准直元件(53)，其中，所述LED光源被设置在所述第一准直元件的入射侧，所述第一准直元件被配置为准直由所述LED光源发出的光束；所述第二准直元件被设置在所述第一准直元件的出射侧，所述第二准直元件被配置为准直经过所述第一准直元件的出射光束。上述LED灯所产生的光束较窄并且其中的光线没有交叠。较窄的光束有利于将光聚集到某一处以提高该处的亮度，而无交叠的光线确保了，当光束作用于一表面时，该表面细微的高度差能够产生相应的阴影，由此使得对表面上的纹理的感知得以增强。
Description
技术领域
本申请涉及照明领域，特别涉及一种LED灯，
背景技术
一般而言，零售商主要通过增强其商品的吸引力来刺激销售额，而灯光是增强商品吸引力的一个重要手段。
通过内部调查研究，发明人发现：除了色彩再现(color rendering)之外，纹理(texture)也是显著影响对商品质量的感知的一个参数。
在此，纹理能够是指交织纤维的结构，也能够是指织物的结构、外观和感觉，也能够是指材料的与众不同或标志性的质地或品质，还能够表示一个表面的性质，等等。
纹理有助于突出商品的特征和细节，能够赋予商品真实度以及品质。纹理还能够展现材料或物体的质地，例如其是软的还是硬的，或者其是柔性的还是刚性的。
实用新型内容
本实用新型的一个目的在于提供一种LED灯，其能够提高对商品的纹理的感知，从而增加商品的吸引力。
为了达到上述目的，根据本实用新型的一个实施例，提供了一种LED灯。该LED灯包括LED光源和光学系统，所述光学系统包括第一准直元件和第二准直元件，其中，
-所述LED光源被设置在所述第一准直元件的入射侧，所述第一准直元件被配置为准直由所述LED光源发出的光束；
-所述第二准直元件被设置在所述第一准直元件的出射侧，所述第二准直元件被配置为准直所述第一准直元件的出射光束。
在此，准直元件应当被理解为任何能够准直光束的光学器件，而准直光束应当被理解为使得该光束中发散的光线趋于平行，也就是说使得该光束的发散角变窄并且该光束中的光线没有交叠。
上述LED灯所产生的光束较窄并且其中的光线没有交叠。较窄的光束有利于将光聚集到某一处以提高该处的亮度，而无交叠的光线确保了，当光束作用于一表面时，该表面细微的高度差能够产生相应的阴影，由此使得对纹理的感知得以增强。
可选地，所述第一准直元件能够是半球形或类半球形的透镜。其中，该透镜包括一个作为入射面的平面以及一个作为出射面的半球面或类半球面。在此，类半球面应当被理解为基本上或大致呈半球形的面。此外，所述第一准直元件也能够是反射镜。
可选地，所述第二准直元件能够是半球形或类半球形的透镜。其中，该透镜包括一个作为入射面的平面以及一个作为出射面的半球面或类半球面。此外，所述第二准直元件也能够是菲涅尔透镜。其中，所述菲涅尔透镜的出射面上具有多个同心排列的光学菲涅尔结构，每个光学菲涅尔结构具有面对圆心的第一面以及背对圆心的第二面，所述第一面被配置为平行于在所述菲涅尔透镜的入射面上所折射后的光，所述第二面被配置为基本上遵循半球形轮廓。
根据本实用新型的另一个实施例，所述LED光源在发光面上的流明密度至少为20lm/mm2，所述LED光源的显色指数至少为90。优选地，所述LED光源在发光面上的流明密度处于[20lm/mm2，30lm/mm2]内。
如此高的流明密度能够使得，当光束作用于一表面时，由表面上细微的高度差所产生的阴影能够更加明显。
优选地，所述LED灯被配置为由其产生的光束的横截面是圆形的，并且在横截面上的光强自圆心径向递减。
根据本实用新型的另一个实施例，所述LED光源包括一个或多个LED。
根据本实用新型的另一个实施例，所述光学系统还包括伪影平滑(artifacts smoothing)元件，其中，所述伪影平滑元件被设置在所述第一准直元件与所述第二准直元件之间。优选地，所述伪影平滑元件为以下各项之一：
-散光片(diffusing foil)；
-微透镜结构(micro-lens structure)；以及
-全息膜(holographic film)。
在一些情形中，特别是当LED光源包括多个LED时，LED光源所产生的光束具有不期望的伪影，上述伪影平滑元件能够减小甚至消除这些伪影。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的上述及其他特征将会更加清晰：
图1为根据本实用新型的一个实施例的LED灯的剖面图，其中采用透镜作为第一准直元件，采用透镜作为第二准直元件；
图2a为根据本实用新型的一个实施例的LED灯所产生的光束的示意图；图2b-2f分别示出了无法实现本实用新型的目的的光束的示意图；
图3为根据本实用新型的一个实施例的LED灯所产生的光度分布图；
图4为根据本实用新型的另一个实施例的LED灯的剖面图，其中采用反射镜作为第一准直元件，采用透镜作为第二准直元件；
图5为根据本实用新型的另一个实施例的LED灯的剖面图，其中采用透镜作为第一准直元件，采用菲涅尔透镜作为第二准直元件；以及
图6为根据本实用新型的另一个实施例的LED灯的剖面图，其中示出了优选的尺寸。
附图中相同或相似的标记用于表示相同或相似的部件。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
图1为根据本实用新型的一个实施例的LED灯的剖面图。参照图1，该LED灯包括：LED光源11、第一准直元件12、和第二准直元件13。LED光源11可包括一个或多个LED。
如图1所述，在本实施例中，第一准直元件12和第二准直元件13均为半球形或类半球形的透镜，并且其平面部分用作为入射面，而其半球面或类半球面用作为出射面。优选地，第二准直元件12的半径大于第一准直元件的半径。
继续参照图1，LED光源11被设置在第一准直元件12的入射侧，第一准直元件被配置为准直由所述LED光源11所发出的光束。第二准直元件13被设置在第一准直元件12的出射侧，第二准直元件13被配置为准直第一准直元件12的出射光束，即经过第一准直元件12的出射面后的光束。此外，LED光源11、第一准直元件12的光轴以及第二准直元件的光轴实质上或基本上位于同一直线上。
通过第一准直元件12和第二准直元件13，能够使得LED光源11所发出的光束中发散的光线趋于平行。因此，上述LED灯所产生的光束较窄并且其中的光线没有交叠。较窄的光束有利于将光聚集到某一处以提高该处的亮度，而无交叠的光线确保了，当光束作用于一表面时，该表面细微的高度差能够产生相应的阴影，由此使得对纹理的感知得以增强。
图2a为根据本实用新型的一个实施例的LED灯所产生的光束的示意图；图2b-2f分别示出了无法实现本实用新型的目的的光束的示意图。
在图2a中，光束中的光线是发散的，但发散角较窄，趋于平行，并且光线之间即不相交亦无重叠。相反，在图2b-2f中，各光束中的光线或有相交或有重叠。当光束照射在一表面时，无论是相交的光线还是重叠的光线，都会削弱由表面的纹理效应，例如使得光束对于表面纹理的细微的高度差无法产生相应的阴影(或者仅能产生很淡的阴影)。因此，图2b-2f中所示的各光束无法获得对纹理的较好的感知。
根据本实用新型的另一个实施例，LED灯被配置为由其产生的光束的横截面是圆形的，并且在横截面上的光强自圆心径向递减，例如如图3所示那样。
在本实用新型的优选的实施例中，LED光源11在发光面上的流明密度至少为20lm/mm2，并且其显色指数至少为90。较高的流明密度能够使得，当光束作用于一表面时，由表面上细微的高度差所产生的阴影能够更加明显。在一些例子中，LED光源在发光面上的流明密度处于[20lm/mm2，30lm/mm2]内。
根据本实用新型的另一个实施例，LED灯还包括伪影平滑元件，其被设置在第一准直元件12与第二准直元件13之间。优选地，伪影平滑元件可采用：散光片、微透镜结构和/或全息膜等。
在一些情形中，特别是当LED光源包括多个LED时，LED光源所产生的光束具有不期望的伪影，上述伪影平滑元件能够减小甚至消除这些伪影。
图4为根据本实用新型的另一个实施例的LED灯的剖面图。如图4所示，该LED灯包括：LED光源41、第一准直元件42、和第二准直元件43。图4所示的LED灯基本上类似于图1所示的LED灯。不同之处在于，第一准直元件42为反射镜。
图5为根据本实用新型的另一个实施例的LED灯的剖面图。如图5所示，该LED灯包括：LED光源51、第一准直元件52、和第二准直元件53。其中，与图1中的第一准直元件12相类似，第一准直元件52为半球形或类半球形的透镜，而不同于图1中的第二准直元件13，本例中的第二准直元件53为菲涅尔透镜。
参照图5，菲涅尔透镜53的出射面上具有多个同心排列的光学菲涅尔结构，每个光学菲涅尔结构具有面对圆心的第一面54以及背对圆心的第二面55。为了实现准直光束，第一面54被配置为平行于在菲涅尔透镜53的入射面上所折射后的光。换言之，光线A(由图5中的虚线所示)在菲涅尔透镜52的出射面处平行于第一面54。此外，第二面55被配置为遵循半球形轮廓。换言之，所有光学菲涅尔结构的第二面55组合在一起所构成的面基本上为半球形。
图6为根据本实用新型的另一个实施例的LED灯的剖面图，其中示出了优选的尺寸。
图6中的LED灯包括：LED光源61、作为第一准直元件的半球形或类半球形的透镜62以及作为第二准直元件的菲涅尔透镜63。
参照图6，透镜62的半径为37.5mm，其圆柱形的底部的厚度为1.5mm。菲涅尔透镜63的半径为64.0mm，厚度为4.8mm，并且其中底部厚度为2.0mm。
继续参照图6，透镜62位于LED光源61与菲涅尔透镜63之间，透镜62紧挨着LED光源61，而透镜62与菲涅尔透镜63之间的距离为30.1mm。
此外，通过参照图6所示的尺寸进行同比例放大或缩小，能够构造不同大小的LED灯。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论如何来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明来限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元，单数不排除复数。权利要求中陈述的多个部件也可以由一个部件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
Claims (11)
1.一种LED灯，包括LED光源(11，41，51，61)和光学系统，所述光学系统包括第一准直元件(12，42，52，62)和第二准直元件(13，43，53，63)，其中，
所述LED光源(11，41，51，61)被设置在所述第一准直元件(12，42，52，62)的入射侧，所述第一准直元件被配置为准直由所述LED光源发出的光束；
所述第二准直元件(13，43，53，63)被设置在所述第一准直元件(12，42，52，62)的出射侧，所述第二准直元件被配置为准直所述第一准直元件的出射光束。
2.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述第一准直元件(12，42，52，62)为以下各项之一：
-半球形或类半球形的透镜(12，52，62)；以及
-反射镜(42)。
3.根据权利要求2所述的LED灯，其特征在于，所述第二准直元件(13，43，53，63)为以下各项之一：
-半球形或类半球形的透镜(13，43)；以及
-菲涅尔透镜(53，63)。
4.根据权利要求3所述的LED灯，其特征在于，所述菲涅尔透镜(53，63)的出射面上具有多个同心排列的光学菲涅尔结构，每个光学菲涅尔结构具有面对圆心的第一面(54)以及背对圆心的第二面(55)，所述第一面(54)被配置为平行于在所述菲涅尔透镜的入射面上所折射后的光，所述第二面(55)被配置为遵循半球形轮廓。
5.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述LED光源在发光面上的流明密度至少为20lm/mm2，所述LED光源的显色指数至少为90。
6.根据权利要求5所述的LED灯，其特征在于，所述LED光源在发光面上的流明密度处于[20lm/mm2，30lm/mm2]内。
7.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述LED灯被配置为由其产生的光束的横截面是圆形的，并且在横截面上的光强自圆心径向递减。
8.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述LED光源包括一个或多个LED。
9.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述光学系统还包括伪影平滑元件，其中，所述伪影平滑元件被设置在所述第一准直元件与所述第二准直元件之间。
10.根据权利要求9所述的LED灯，其特征在于，所述伪影平滑元件为以下各项之一：
-散光片；
-微透镜结构；
-全息膜。
11.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述LED光源、所述第一准直元件的光轴、以及所述第二准直元件的光轴位于同一直线上。
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